Under expeditionen, som ingår i det svenska pelagiala övervakningsprogrammet, besöktes Skagerrak, Kattegatt, Öresund, Egentliga Östersjön och Bottniska Viken. I Bottniska viken genomförde SMHI och Umeå Marina Forskningscentrum (UMF) en gemensam kartering av bl.a. näringsämnen.
Avkylningen av ytvattnet fortsatte i december och var i många områden lägre än normalt.
Normalt ökar koncentrationen av lösta oorganiska näringsämnen under vintern, men i december hade koncentrationerna av både fosfat och löst oorganiskt kväve minskat vid flera stationer i Skagerrak. I Kattegatt hade dock koncentrationen av oorganiska näringsämnen ökat sedan november, vilket är normalt. I Egentliga Östersjön hade koncentrationen av näringsämnen ökat i ytlagret sedan november. Halterna låg inom det normala för säsongen, med undantag av Norra Egentliga Östersjön där halterna var högre än normalt.
Halterna av löst oorganiskt kväve låg i ytvattnet i Ålands hav på normala nivåer. I Bottenhavet var halterna något högre än normalt i de nordvästra delarna samt vid vissa av stationerna i den sydöstra delen. Halterna ökade med djupet, och på dessa stationer kunde även högre halter än normalt noteras i bottenvattnet. I centrala Bottenhavet låg halterna högre än normalt och kring det normala.
Fosfathalterna i ytvattnet var högre än normalt på samtliga stationer med undantag av kustnära stationer vid den svenska kusten. Fosfathalten ökade med djupet och halterna var i djupvattnet mycket över det normala vid vissa stationer. Silikathalterna låg över det normala på majoriteten av stationerna i Bottenhavet. Även här ökade halterna med djupet och på många stationer noterades halter över det normala i djupvattnet.
I Bottenviken låg halten av löst oorganiskt kväve kring det normala. I djupvattnet ökade kvävehalten och uppvisade både lägre och högre halter än normalt. Fosfathalterna i ytvattnet var mycket låga vilket är normalt för årstiden, med undantag för södra Bottenviken där halterna var högre än normalt. Halterna ökade med djupet och i djupvattnet återfanns högre halter än normalt. Silikathalten i ytvattnet är naturligt hög på grund av den stora avrinningen till Bottenviken. Halter över det normala noterades. I djupvattnet ökade halterna ytterligare och även här var halterna högre än normalt.
Syresituationen var god vid samtliga stationer i Skagerrak och Kattegatt, ingen syrebrist noterades. I Öresund uppmättes syrebrist närmast botten.
I Egentliga Östersjöns bassänger rådde syrefria förhållanden från 60 - 80 meter, vilket sammanföll med uppmätta halter av svavelväte. Liknande förhållanden kunde noteras i Bornholmsbassängen och i Hanöbukten. I Arkonabassängen var syresituationen i bottenvattnet däremot god.
Syrehalterna i bottenvattnet i Bottenhavet varierade omkring 5,5 ml/l i de djupare områdena och något högre i bottenvattnet vid de grundare områdena. I Gaviksfjärden noterades syrebrist. Ingen syrebrist noterades i Bottenviken eller Norra Kvarken, vilket är normalt.
SMHI:s nästa ordinarie expedition med R/V Svea är planerad till 10:e – 17:e januari, med start och avslut i Lysekil.
Resultat
Expeditionen genomfördes ombord på R/V Svea och startade i Kalmar den 5:e december och avslutades i Lysekil den 16:e december. I Bottniska viken genomfördes en gemensam provtagningsexpedition tillsammans med kollegor från Umeå Marina Forskningscentrum (UMF) som del i effektivisering och samordningen av SMHIs och UMFs del av det nationella marina miljöövervakningsprogrammet.
årliga vinterkarteringen av näringsämnen i Bottniska viken genomfördes. SMHIs personal genomförde CTD-, vatten- och håvprovtagning och vissa analyser medan UMFs personal utförde alla analyser av näringsämnen och biologiska parametrar. Nytt för i år var att även Örefjärden och den nationella stationen NB1/B3 provtogs. I Bottenhavet ströks två stationer; US2 och SR1A, för att tidsplanen skulle hålla. UMFs personal och utrustning hämtades upp i och släpptes av i Gävle efter att provtagning hade genomförts. SMHI bytte också personal efter att Bottniska viken hade besökts.
expeditionens andra del, från Gävle till Lysekil besöktes Egentliga Östersjön och Västerhavet. På grund av att flera i SMHIs personal blev sjuka under slutet av expeditionen ströks en station (N14) och provtagningen och analyserade djup begränsades i Skagerrak.
I Bottenviken placerades ett mätinstrument ut vid Falkens grund. Mätsystemet kommer bland annat mäta istjocklek, isrörelser och strömmar i området.
tre stationer i Västerhavet utfördes extra provtagning av vatten för växtplanktonprover åt Stockholms Universitet.
instrument för att mäta profiler under gång, Moving Vessel Profiler (MVP), kördes under dagtid mellan provtagningsstationerna. I Bottenviken och Bottenhavet fick mätningarna avbrytas då mätinstrumenten är frostkänsliga. Mätningarna återupptogs i Egentliga Östersjön då det inte längre var risk för isbildning. Tyvärr tappades själva mätinstrumentet under en mättransekt i Kattegatt. Då mätinstrumentet har en transponder kommer instrumentet att bärgas under början av 2024.
kördes kontinuerligt under hela expeditionen. Tester av det automatiska provtagningssystemet gjordes under hela expeditionen. Prover togs regelbundet för analys av näringsämnen, totalmängder av kväve och fosfor samt klorofyll.
Rapporten är baserad på data som genomgått en första kvalitetskontroll och som är jämförd mot månadsmedelvärde för perioden 1991 – 2020. När ytterligare kvalitetsgranskning genomförts kan vissa värden komma att ändras. Värden som anges i rapporten har avrundats till närmaste tiondel och kan därför skilja sig från publicerade värden. Data publiceras så fort som möjligt på datavärdens hemsida, normalt inom ca en vecka efter avslutad expedition. Vissa analyser utförs efter expeditionen och publiceras därför senare.
Skagerrak
Temperaturen i ytvattnet hade minskat betydligt sedan november och var nu kring 2–7 °C ner till ca 20 m. Vid den kustnära stationen Släggö var temperaturen i ytvattnet lägre, ca 2 grader. Ytvattentemperaturen var under normalt för månaden, utom vid stationen Å17, som också visade den högsta temperaturen i ytvattnet, 6,8 grader. Vid alla stationer utom Å15 fanns ett relativt välblandat ytlager ned till ca 20 m. Vid Å15 ökade salthalten och temperaturen kontinuerligt från ytan ned till ca 20 m. På omkring 40 m fanns ett något varmare vatten kvar från sommaren och under 50 m sjönk temperaturen en aning igen till ca 8 grader. Ytsalthalten visade att Å15 låg mellan den sötare Baltiska strömmen längs kusten och det saltare vattnet från Nordsjön som fanns på Å17. Salthalten i ytvattnet var under det normala vid övriga stationer
Normalt ökar koncentrationen av lösta oorganiska näringsämnen under vintern, men i december hade koncentrationerna av både fosfat och löst oorganiskt kväve minskat vid de alla stationer utom Å15 och Å17. Vid den västligaste stationen Å17 var halterna över normala medans de var mycket under normala vid den mest kustnära stationen Släggö.
Syresituationen var god vid samtliga stationer i Skagerrak, med normala värden för årstiden med koncentrationer mellan 5,4–5,6 ml/l.
Klorofyllfluorescens är ett mått på planktonaktivitet som mäts med en sensor monterad på CTDn[1]. Inga kraftiga klorofyllfluorescenstoppar uppmättes, men vid samtliga stationer noterades viss aktivitet i del välblandade ytlagret ned till termoklinens djup.
Kattegatt och Öresund
Precis som i Skagerrak hade temperaturen i ytvattnet minskat betydligt sedan november och var nu kring 3–5 °C, varmast i Öresund. Vid de två stationer som provtogs i Kattegatt var ytvattentemperaturen under normal. I Öresund var vattnet välblandat ned till 5 m och i det lagret var salthalten 8 psu och temperaturen 4 grader vilket var lägre än normalt. Under pyknoklinen på 10 m ökade temperatur och salthalt och här var salthalten över normal, ca 34 psu. I Kattegatt låg skiktningen på mellan 5–10 m, även här med temperaturer under normala i det välblandade ytlagret. Precis som i november fanns ett lager med varmare vatten under ytlagret, 11 grader, kring 25 m.
Koncentrationen av oorganiska näringsämnen hade ökat sedan november, vilket är normalt. Koncentrationerna av fosfat och DIN var normala medans koncentrationen av silikat var över normal vid stationen Anholt E och i Öresund. I Öresund var samtliga näringsämnen över normal under 5 m.
Syrehalterna i Kattegatts bottenvatten var normala för årstiden. I Kattegatt var alla värden över 4 ml/l (gräns för syrebrist) och i Öresund var det strax därunder, 3,7 ml/l.
Precis som i Skagerrak noterades viss planktonaktivitet i det övre lagret ned till termoklinen ifrån klorofyllfluorescens sensorn.
Egentliga Östersjön
Temperaturen i ytlagret hade minskat sedan november och varierade mellan 5–6 grader, vid två stationer var det under det normalt (BY4 och BY31), vid övriga stationer var det inom det normala. Salthalten i ytlagret varierade mellan 6,4–8,1 psu, från Arkonabassängen till Norra Egentliga Östersjön. Vid samtliga stationer fanns ett välblandat ytlager med kallt vatten, men djupet för termoklinen varierade kraftigt. Från endast 10 m vid stationerna BY31 Landsortsdjupet och BCS-III 10 till 50 m vid stationerna BY15 och BY10 i östra Gotlandsbassängen. Under det välblandade ytlagret återfanns att skikt med vatten med högre temperaturer ned till ca 50 m djup. Haloklinen låg på mellan 60-70 m djup.
I Norra Egentliga Östersjön samt Östra Egentliga Östersjön var vattnet välblandat ner till ca 50 meter, under det fanns ett intermediärt lager av äldre kallare vatten ned till ca 70 meter, med undantag av BY20 där ett intermediärt vatten också påträffades på 50 meter, som däremot var något varmare än normalt.
I Bornholmsbassängen var det en välblandad vattenkolumn ner till 50 meter, under det låg ett varmare vattenlager på ca 9 grader som sträckte sig ner till botten. Det här kunde också observeras i östra Arkonabassängen på BY2 Arkona på runt 40 meter.
Koncentrationen av näringsämnen hade ökat i ytlagret sedan november. Halterna låg inom det normala för säsongen, med undantag av Norra Egentliga Östersjön där halterna var högre än normalt. Halterna varierade mellan 1,6 – 4,6 µmol/l. En liknande tendens kunde observeras för koncentrationen av fosfat, där halterna hade ökat sedan november och där Norra Egentliga Östersjön hade halter högre än normalt för säsongen. Koncentrationerna varierade mellan 0,5 – 0,7 µmol/l. Koncentrationen av kisel hade även den ökat sedan i november, där Arkonabassängen och Bornholmsbassängen utmärkte sig med halter över det normala i ytlagret, med halter inom det normala för årstiden på övriga stationer. Halterna av kisel varierade mellan 11,5 – 18,3 µmol/l. Vid stationen Tröskeln Ålands hav kunde högre halter än normalt noteras för alla provtagna näringsämnen.
I Bornholmsbassängen och Egentliga Östersjön var koncentrationen av alla näringsämnen högre än normalt under haloklinen ner mot botten. Ökningen av näringsämnen påträffades från och med ca 60 – 70 meter i hela området. Detta sammanföll med att syret hade förbrukats i vattenpelaren, dvs då syrehalten är noll och giftigt svavelväte bildas. Från Bornsholmsbassägen till Norra Egentliga Östersjön rådde syrefria förhållanden i bottenvattnet. I dessa områden uppmättes även svavelväte.
Syrefria förhållanden noterades från djup överstigande 70 m Östra Gotlandsbassängen, och från 70 – 80 m i Västra Gotlandsbassängen. I Norra Egentliga Östersjön rådde syrefria förhållanden från ca 60 m.
I Arkonabassängen var syresituationen god i bottenvattnet, med halter mellan 5,8 – 7,3 ml/l.
Fluorescensmätningar från CTDn visade på viss planktonaktivitet i ytlagret ovanför termoklinen på samtliga stationer, under termoklinen uppmättes mycket låga värden. Högst aktivitet uppmättes i Arkona bassängen. Inga större toppar i klorofyllfluorescens observerades.
Mer information om algsituationen finns att läsa i:
Algaware-rapporten
Bottenhavet och Ålands hav
Temperaturen i ytvattnet var lägre än normalt för årstiden i den västra delen av Bottenhavet där temperaturen varierade kring 0,2 – 2,6 grader. I övriga områden var temperaturen något lägre till det normala för årstiden, mellan 2,9 – 3,6 grader. Generellt kunde ingen tydlig temperaturskiktning återfinnas på de besökta stationerna.
Salthalten i ytvattnet var i stort normal för årstiden men lägre halter noterades längs den svenska kusten samt högre halter än normalt noterades närmast finska kusten i de sydöstra delarna. Ytsalthalten varierade mellan 4,6 och 5,6 psu. Likt temperaturen, kunde ingen tydlig salthaltsskiktning observeras, med något ökande salthalter mot botten med salthalter mellan 6 - 7 psu i bottenvattnet.
Halterna av löst oorganiskt kväve låg i ytvattnet i Ålands hav på omkring 2,9 – 3,0 µmol/l, vilket är normalt. I Bottenhavet var halterna något högre än normalt i de nordvästra delarna samt vid vissa av stationerna i den sydöstra delen. Halterna varierade mellan 2,9 – 5,8 µmol/l. Halterna ökade med djupet, och på dessa stationer kunde även högre halter än normalt noteras i bottenvattnet. I centrala Bottenhavet låg halterna högre än normalt och kring det normala.
Fosfathalterna i ytvattnet var högre än normalt på samtliga stationer med undantag av kustnära stationer vid den svenska kusten. Halterna varierade mellan 0,3 - 0,5 µmol/l i hela området. Fosfathalten ökade med djupet och halterna var i djupvattnet mycket över det normala vid vissa stationer. Silikathalterna låg över det normala på majoriteten av stationerna i Bottenhavet. Halterna i ytan varierade mellan 18,8 – 39,4 µmol/l. Även här ökade halterna med djupet och på många stationer noterades halter över det normala i djupvattnet.
Syrehalterna i bottenvattnet varierade omkring 5,5 ml/l i de djupare områdena av Bottenhavet och något högre i bottenvattnet vid de grundare områdena; från 7-9 ml/l. I Gaviksfjärden noterades syrebrist, 3,7 ml/l vilket innebär att syrebrist (<4 ml/l) uppmättes i bottenvattnet.
Planktonaktiviteten, bedömd utifrån klorofyllfluorescens uppmätt med CTD-sond, var låg i hela det undersökta området. Inget siktdjup uppmättes då det var för mörkt eller för hög sjö för tillförlitliga mätningar. Grumligheten uppmätt med CTDns turbiditetsmätare visade på höga partikelhalter i de djupare delarna av Bottenhavet. Detta kunde även observeras på bilderna från kameran som är monterad på CTD-rosetten och som visar video i realtid.
Bottenviken och Norra Kvarken
Skiktningen i Bottenviken och Norra Kvarken är svagare än i Bottenhavet men en svag temperaturskiktning återfanns på omkring 20 - 50 meters djup. Generellt var det en välomblandad vattenmassa som observerades under expeditionen i Bottenviken.
Temperaturen i ytvattnet varierade mellan lägre än normalt till normalt för årstiden, mellan
-0,7 till 3,3 grader, där den kustnära stationen F16 utmärkte sig med en ytvattentemperatur under 0 grader. Salthalten i ytan var normal och varierade mellan 2,9 - 5,6 psu. Salthalten i djupvattnet låg inom det normala.
Halten av löst oorganiskt kväve låg kring det normala och varierade mellan 4,1 – 6,0 µmol/l. I djupvattnet ökade kvävehalten och uppvisade en viss variation, normala halter samt både lägre och högre halter än normalt. Fosfathalterna i ytvattnet var mycket låga vilket är normalt för årstiden, med undantag för södra Bottenviken där halterna var högre än normalt. Halterna ökade med djupet och i djupvattnet återfanns högre halter än normalt. Silikathalten i ytvattnet är naturligt hög på grund av den stora avrinningen till Bottenviken. Halter över det normala noterades och de varierade omkring 40 µmol/l. I djupvattnet ökade halterna ytterligare och även här var halterna högre än normalt.
Ingen syrebrist noterades i Bottenviken eller Norra Kvarken, vilket är normalt. Halterna i bottenvattnet var över 7 ml/l vid samtliga stationer.
Planktonaktiviteten, bedömd utifrån klorofyllfluorescens uppmätt med CTD-sond, var låg i hela det undersökta området. . Inget siktdjup uppmättes då det var för mörkt eller för hög sjö för tillförlitliga mätningar. Grumligheten uppmätt med CTDns turbiditetsmätare visade på mindre partikelhalter i de djupare delarna av Bottenviken jämfört med Bottenhavet.
| Namn | Roll | Från |
|---|---|---|
| Martin Hansson | Expeditionsledare del 1, Oceanograf | SMHI |
| Örjan Bäck | Oceanograf | SMHI |
| Madeleine Nilsson | Marin kemist | SMHI |
| Helena Björnberg | Marin kemist | SMHI |
| Monica Lindner | Kemist | SMHI |
| Daniel Bergman Sjöstrand | Marin tekniker | SMHI |
| Joakim Ahlgren | Kemist | UMF |
| Martina Jeuthe | Kemist | UMF |
| Siv Huseby | Marinbiolog | UMF |
| Lena Viktorsson | Expeditionsledare del 2, Oceanograf | SMHI |
| Sari Sipilä | Kemist | SMHI |
| Ann-Turi Skjevik | Marinbiolog | SMHI |
| Johanna Linders | Oceanograf | SMHI |
| Johan Håkansson | Kemist | SMHI |
Bilagor:
Tabell över stationer, analyserade parametrar och antal provtagningsdjup (80 kB, pdf)
Figurer över månadsmedelvärden och vertikalprofiler (2,0 MB, pdf)
Expeditionsrapport från R/V Svea vecka 49-50, 2023 (13,1 MB, pdf)